Question

14．肉毒梭菌（厭氧性梭狀芽孢桿菌）是致死性最高的病原體之一，廣泛存在于自然界中．肉毒梭菌的致病性在于其產(chǎn)生的神經(jīng)麻痹毒素，即肉毒類毒素．它是由兩個亞單位（每個亞單位為一條鏈盤曲折疊而成）組成的一種生物大分子，1mg可毒死20億只小鼠．煮沸1min或75℃下加熱5～10min，就能使其完全喪失活性．可能引起肉毒梭菌中毒的食品有臘腸、火腿、魚及魚制品、罐頭食品、臭豆腐、豆瓣醬、面醬、豆豉等．如圖是肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式：

請據(jù)此回答：
（1）肉毒類毒素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位的結(jié)構(gòu)特點是至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上．
（2）高溫可使肉毒類毒素失活的主要原理是高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞．
（3）由圖可知，該片段由5種組成單位組成，有4個肽鍵．
（4）一分子肉毒類毒素至少含有氨基和羧基數(shù)分別為2、2個．

Answer 1

分析 1、構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，其結(jié)構(gòu)通式是，即每種氨基酸分子至少都含有一個氨基和一個羧基，且都有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上，這個碳原子還連接一個氫和一個R基，氨基酸的不同在于R基的不同．
2、氨基酸通過脫水縮合形成多肽鏈，而脫水縮合是指一個氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一個氨基酸分子的氨基（-NH₂）相連接，同時脫出一分子水的過程；連接兩個氨基酸的化學鍵是肽鍵，其結(jié)構(gòu)式是-CO-NH-；氨基酸形成多肽過程中的相關(guān)計算：肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)．
3、高溫、過酸或過堿均會使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)破壞而失活．
4、分析題圖：題圖是肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式，該部分含有4個完整的肽鍵（-CO-NH-）、5個R基（分別為CH₂-C₆H₄OH、-H、-CH₃、-CH₂-C₆H₅、-CH₂-CH（CH₃）₂）．

解答 解：（1）肉毒類毒素的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本組成單位是氨基酸，氨基酸的結(jié)構(gòu)特點是至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上．
（2）高溫可破壞肉毒類毒素的空間結(jié)構(gòu)而使其失活．
（3）分析題圖可知，該肽鏈中含有4個肽鍵，因此是由5個氨基酸脫去4分子水形成的，5個氨基酸的R基種類個不相同，因此有5種氨基酸．
（4）由于一個肽鏈中至少有一個游離的氨基和一個游離的羧基，所以由兩條鏈盤曲折疊而成的肉毒類毒素至少含有2個氨基和2個羧基，它們的位置分別位于兩條肽鏈兩端，在肽鏈內(nèi)部的R基中可能也有氨基和羧基．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)       至少含有一個氨基和一個羧基，并且都有一個氨基和羧基連接在同一個碳原子上
（2）高溫使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞
（3）5     4
（4）2     2

點評 本題結(jié)合肉毒類毒素的局部結(jié)構(gòu)簡式，考查蛋白質(zhì)的合成--氨基酸脫水縮合的知識，考生識記氨基酸的結(jié)構(gòu)通式、明確氨基酸脫水縮合的過程、掌握氨基酸脫水縮合過程中的相關(guān)計算是解題的關(guān)鍵．